第一章 电路的基本概念和基本定律 江苏大学电工电子电工课件.ppt

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1、1.1电路的作用与组成1.2电流和电压的参考方向1.3电路的基本元件1.4电路的基本定律1.5电路中的电位及其计算内容电压、电流的参考方向电路元件的特性基尔霍夫定律重点一、电路的作用：电灯电动机等升压变压器发电机降压变压器………输电线为何要升压高压传输？●信息的采集、传递和处理，如半导体扩音器电路（弱电）声音（弱）电（弱）电（强）声音（强）放大电路话筒扬声器●能量（电能）的传输、分配和转换，如电力系统（强电）1.1电路的作用与组成二、电路的组成：电源（信号源）：提供电能负载：消耗、传输、分配电能中间环节：其繁简决定了电路的复杂程度电池（电源）灯泡（负载）导

2、线、开关（中间环节）举例：开关S1.2.1.电流和电压的实际方向：电流：正电荷移动的方向。电压：由高电位到低电位即电位降低的方向电动势：电源内部由低电位到高电位即电位升高方向1.2电流和电压的参考方向物理中对电量规定的方向电源灯泡IRUE+_ab简单电路：(1)复杂电路：事先无法确定某电流或电压的实际方向。为分析方便而假设的方向。为什么要引入参考方向？(2)交变电路：电流和电压是交变的，无法标出实际方向。为分析方便也要事先假设电压或电流的方向。电流方向AB？BA？1.2.2.电流和电压的参考方向：1.参考方向的定义2.参考方向的表示方法（标注）：电流参考

3、方向有两种标注表示：箭头表示法：箭头的指向为电流的参考方向。双下标表示法：如iAB,电流的参考方向由A点指向B点。IABiABiABAB电路分析中的假设方向，是人为设定的方向电压参考方向有三种表示方法：箭头表示法：箭头指向为电压（降）的参考方向正负极性表示法：由正极指向负极的方向为电压的参考方向双下标表示法：如UAB,由A指向B的方向为电压的参考方向ABUABUABU+AB3.参考方向与实际方向的关系：参考方向实际方向ABi>0i<0若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反例如：+–5IURU1U2参

4、考方向实际方向ABU1=10V，U2=5VUR＝U1–U2=5VI=UR/5=1AU1=5V，U2=10V,则UR＝U1–U2=5–10=－5VI=UR/5=－1A1.2.3.电流电压关联参考方向IUab关联方向：与的参考方向一致IUab对任一元件或一段电路非关联方向：与的参考方向相反RUI注意：欧姆定律在不同参考方向下形式不同。为方便分析计算，一般设电压与电流为关联方向。RUI参考方向下的欧姆定律关联方向时非关联方向时一、功率的概念：设电路中任意两点间的电压为U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路的功率为:aIRUb如果U、I方向不一致该如何？功率有无

5、正负？1.2.4电路的功率P=UI或p＝ui二、功率的计算：P=－UI或p＝－uiU、I为关联参考方向时：+–iu–U、I为非关联参考方向时：+iu发出功率若计算结果P（p）0吸收功率若计算结果P（p）0三、功率性质：四.功率的平衡依据能量守衡，有功率平衡关系：P吸收=P发出∑∑P=0∑或U1I11234I4I2U2U3例已知：电路如图所示，已知U1=14V,I1=2A,U2=10V,I2=1A,U3=-4V,I4=-1A,求各方框电路中的功率，说明是负载还是电源，并验证功率平衡U1I11234I4I2U2U3解：各方框电路的功率为：U1=14V,I1=

6、2A；U2=10V,I2=1A；U3=-4V,I4=-1A,功率平衡本例目的：熟悉功率计算公式，体会功率性质并验证功率平衡如图所示，当电路中有多个电源元件时，各个电源元件是否都起电源作用（发出功率）？问题讨论提示：一定要通过计算各电源元件功率P确定其性质！+–5IURU1U2当U1=10V，U2=5V时I＝(U1–U2)/5=1A当U1=5V，U2=10V,则I＝(U1–U2)/5=－1AU1为电源发出功率，U2为负载吸收功率。U2为电源发出功率，U1为负载吸收功率。小结：电压和电流的参考方向是任意设定的分析电路前必须先设定参考方向，而且必须在图中相应位

7、置标注(包括方向和符号）参考方向标注的不同，计算结果的符号不同，但大小不变，实际方向也不变参考方向一旦设定，在计算过程中不得改变以后分析讨论均在参考方向下进行，一般不考虑实际方向为了避免列方程时出错，习惯上把I与U的方向按相同方向假设，称之为关联参考方向。1.伏-安特性：u=Ri（u，i关联）iuRiuui线性电阻非线性电阻电路符号伏-安特性曲线：1.3电路的基本元件1.3.1电阻元件更多知识……无源电路元件单位：（欧）（Ohm，欧姆）当数值过大或过小时，常用十进制的倍数表示。SI制中，一些常用的十进制倍数的表示法：符号TGMkcmnp中文太吉

8、兆千厘毫微纳皮数量101210910610310–2